Fe(OH)3 + 3HNO3 ra Fe(NO3)3 + 3H2O, đếm Fe, N, H, O
Lớp 9Hóa học

Fe(OH)3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2O: cân bằng, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình đúng là Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O. Đây là phản ứng trung hoà giữa bazơ không tan và axit mạnh, xảy ra ở nhiệt độ thường. Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 tan dần, thu được dung dịch màu vàng nâu của muối sắt(III) nitrat. Số oxi hoá của sắt vẫn là +3 trước và sau phản ứng.

Phương trình hoá học Fe(OH)3 + HNO3

Fe(OH)3 + 3HNO3 → Fe(NO3)3 + 3H2O

  • Điều kiện: nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
  • Chất tham gia: sắt(III) hiđroxit (rắn, nâu đỏ, không tan) và axit nitric.
  • Sản phẩm: sắt(III) nitrat tan trong nước và nước.

Cách cân bằng nhanh (không cần thăng bằng electron)

Phản ứng này không thay đổi số oxi hoá nên em cân bằng theo nhóm nguyên tử, rất nhanh:

  1. Gốc nitrat NO3 ở vế phải có 3 nhóm trong Fe(NO3)3 → đặt hệ số 3 trước HNO3.
  2. Nhóm OH ở vế trái có 3 nhóm, cùng 3 H từ axit, tổng 6 H và 3 O (của OH) → tạo ra 3 phân tử H2O.
  3. Kiểm tra: Fe 1 = 1; N 3 = 3; H 3 + 3 = 6 = 3×2; O 3 + 9 = 12 = 9 + 3. Đã cân bằng.

Mẹo nhớ: bazơ có bao nhiêu nhóm OH thì cần bấy nhiêu phân tử axit một nấc (HNO3, HCl) và sinh ra bấy nhiêu phân tử nước.

Hiện tượng nhận biết

  • Chất rắn màu nâu đỏ (Fe(OH)3) tan dần.
  • Dung dịch thu được trong suốt, có màu vàng nâu do ion Fe3+.
  • Không có khí thoát ra. Nếu thấy khí nâu đỏ hoặc không màu hoá nâu thì em đang nhầm sang chất khác (xem phần lỗi sai bên dưới).

Phương trình ion thu gọn

Fe(OH)3 là chất rắn không tan nên giữ nguyên dạng phân tử; HNO3 và Fe(NO3)3 điện li hoàn toàn:

Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O

Ion NO3− không tham gia, chỉ là ion “khán giả”. Vì vậy phản ứng của Fe(OH)3 với HCl hay H2SO4 loãng có cùng bản chất, ví dụ: 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O.

Loại phản ứng và vì sao không có khí thoát ra

Đây là phản ứng trao đổi, cụ thể là phản ứng trung hoà (bazơ + axit → muối + nước). Sắt trong Fe(OH)3 đã ở mức oxi hoá cao nhất thường gặp là +3 nên HNO3 không thể oxi hoá thêm. Nitơ cũng giữ mức +5 trong muối nitrat, do đó không tạo NO hay NO2.

Lỗi sai thường gặp: nhầm với Fe(OH)2

Fe(OH)2 chứa sắt(II) nên bị HNO3 oxi hoá lên sắt(III), là phản ứng oxi hoá – khử:

  • Fe(OH)2 + 4HNO3 (đặc) → Fe(NO3)3 + NO2↑ + 3H2O
  • 3Fe(OH)2 + 10HNO3 (loãng) → 3Fe(NO3)3 + NO↑ + 8H2O
So sánh Fe(OH)3 + HNO3 Fe(OH)2 + HNO3
Loại phản ứng Trung hoà (không oxi hoá – khử) Oxi hoá – khử
Màu chất rắn Nâu đỏ Trắng xanh
Khí sinh ra Không NO2 hoặc NO
Tỉ lệ mol với HNO3 1 : 3 1 : 4 (đặc) hoặc 3 : 10 (loãng)

Một lỗi nữa là viết sản phẩm thành Fe(NO3)2. Phản ứng trung hoà không đổi hoá trị nên sắt(III) cho muối Fe(NO3)3.

Bài tập vận dụng

Bài 1. Hoà tan hoàn toàn 5,35 g Fe(OH)3 bằng dung dịch HNO3 1M. Tính thể tích dung dịch axit tối thiểu và khối lượng muối thu được.

Giải: M(Fe(OH)3) = 107 g/mol → n = 5,35 : 107 = 0,05 mol. Theo phương trình, n(HNO3) = 3 × 0,05 = 0,15 mol → V = 0,15 : 1 = 0,15 lít = 150 mL. n(Fe(NO3)3) = 0,05 mol; M = 242 g/mol → m = 0,05 × 242 = 12,1 g.

Bài 2. Cho 100 mL dung dịch HNO3 0,6M tác dụng với lượng dư Fe(OH)3. Tính khối lượng Fe(OH)3 đã phản ứng.

Giải: n(HNO3) = 0,1 × 0,6 = 0,06 mol → n(Fe(OH)3) = 0,06 : 3 = 0,02 mol → m = 0,02 × 107 = 2,14 g.

Bài 3. Em có hai ống nghiệm, một chứa Fe(OH)2 (trắng xanh), một chứa Fe(OH)3 (nâu đỏ). Thêm HNO3 đặc vào cả hai, hiện tượng khác nhau thế nào?

Giải: Ống chứa Fe(OH)3: chất rắn tan, tạo dung dịch vàng nâu, không có khí. Ống chứa Fe(OH)2: chất rắn tan, có khí NO2 màu nâu đỏ thoát ra, dung dịch cũng vàng nâu.

Ghi nhớ

  • Bazơ không tan + axit → muối + nước; sắt giữ nguyên hoá trị III.
  • Tỉ lệ mol Fe(OH)3 : HNO3 : Fe(NO3)3 = 1 : 3 : 1.
  • Thấy khí bay ra thì nghĩ ngay đến sắt(II) hoặc chất khử khác, không phải Fe(OH)3.

Câu hỏi thường gặp

Fe(OH)3 tác dụng với HNO3 có phải phản ứng oxi hoá – khử không?

Không. Số oxi hoá của Fe (+3), N (+5), H (+1), O (−2) đều không đổi nên đây là phản ứng trung hoà, thuộc loại phản ứng trao đổi.

Hiện tượng khi cho Fe(OH)3 vào dung dịch HNO3 là gì?

Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 tan dần, tạo dung dịch trong suốt màu vàng nâu của Fe(NO3)3, không có khí thoát ra.

Phương trình ion thu gọn của Fe(OH)3 + HNO3 viết thế nào?

Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O. Fe(OH)3 không tan nên viết ở dạng phân tử, ion NO3- không tham gia phản ứng.

Fe(OH)2 + HNO3 có giống Fe(OH)3 + HNO3 không?

Không. Fe(OH)2 bị HNO3 oxi hoá lên Fe3+ và sinh khí NO2 (axit đặc) hoặc NO (axit loãng), còn Fe(OH)3 chỉ bị hoà tan, không sinh khí.

Bài học liên quan